Какую среду физического уровня использует технология dsl для высокоскоростной передачи данных
DSL (англ. digital subscriber line, цифровая абонентская линия) - семейство технологий, позволяющих значительно повысить пропускную способность абонентской линии путём использования эффективных линейных кодов и адаптивных методов коррекции искажений линии на основе современных достижений микроэлектроники и методов.
Содержание
Описание
DSL представляет собой набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию, которая позволяет значительно расширить используемый частотный диапазон имеющихся линий телефонной кабельной сети и предоставить пользователям современный уровень услуг. xDSL является обобщенной аббревиатурой для технологий DSL. Технологии xDSL позволяют использовать значительно более широкую полосу частот по сравнению с традиционными телефонными службами, что, в свою очередь, значительно увеличивает скорость приема и передачи информации. Системы хDSL представляют собой высокоскоростные каналы передачи данных, которые кроме высокоскоростного доступа к Интернет могут быть также использованы для организации видеоконференций, интерактивных мультимедийных программ, а также в качестве средства дистанционного доступа надомных работников домашних офисов к LAN (ЛВС) корпораций.
История
В конце 80-х годов в Bellcore на базе технологии DSL был разработан новый метод высокоскоростной (в то время — до 1,5 Мбит/с) передачи данных по медным проводам, который, по аналогии со своим предшественником, получил наименование «высокоскоростная цифровая абонентская линия» (High bit rate Digital Subscriber Line, HDSL). Тогда и возникла путаница с употреблением аббревиатуры DSL по отношению к линии, оборудованию и технологии. В настоящее время термин DSL полностью потерял былую связь с линией ISDN BRI и означает технологию высокоскоростной передачи дискретных сигналов по физической линии (медным проводам). Более того, под DSL-линией подразумевается не просто «цифровая абонентская линия», которая организовывается на любом оборудовании (ISDN, модемах для физических линий, адаптерах цифровых линий CSU/DSU и т. п.). DSL — цифровая линия связи (причем не обязательно абонентская, но и соединительная или магистральная в кампусной сети), которая строится только на xDSL-устройствах, т. е. на оборудовании, основывающемся на различных видах DSL-технологии: высокоскоростной (HDSL), асимметричной (ADSL), с подстройкой скорости (RADSL) и т. д. [Источник 1]
Принцип работы и инсталляция
xDSL использует значительно более широкую полосу частот медной телефонной линии, чем существующая телефонная сеть общего пользования (ТФОП). Используя полосу более высоких частот, чем частоты, используемые для обычной телефонной связи (300 Гц — 3400 Гц), xDSL позволяет достичь значительно более высокой скорости передачи данных, чем это возможно при использовании ограниченной полосы частот существующей ТФОП. Для использования полосы более высоких частот, чем спектр речевого сигнала, оборудование xDSL должно быть установлено на обоих концах линии, а сама физическая линия должна обеспечивать возможность передачи сигнала в необходимой полосе частот. Это означает обязательное удаление с линии таких ограничивающих полосу пропускания устройств, как пупиновские катушки, а также ограничение числа и протяжённости параллельных отводов (bridged tap) от абонентской линии.
Для инсталляции DSL необходим доступ к кабельной телефонной сети. DSL модемы устанавливаются на обеих концах телефонной линии: один модем устанавливается у абонента, а другой - на телефонной станции. В отличие от более ранних технологий использования медной телефонной линии, системы хDSL не требуют ручной настройки при установке. Модем автоматически анализирует линию и настраивает соединение за считанные секунды. Данный процесс продолжается и во время соединения, так как модем компенсирует происходящие в линии изменения (например, связанные с изменением температуры). Модемы используют усовершенствованные алгоритмы цифровой обработки сигнала (DSP), которые создают математические модели искажений, вносимых линией, и осуществляют автоматическую коррекцию. На скорость передачи данных оказывает влияние длина линии, которая зависит от сечения жил кабеля, типа изоляции и уровня присутствующих в линии помех. [Источник 2]
Методы кодирования
- DMT: наиболее распространенный тип, также известный как OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением)
- TC-PAM: используется для HDSL2 и SHDSL
- CAP: устарела в 1996 году для ADSL, используется для HDSL
- 2B1Q: используется для IDSL и HDSL [Источник 3]
К основным типам xDSL относятся ADSL, HDSL, RADSL, SDSL и VDSL. Все эти технологии обеспечивают высокоскоростной цифровой доступ по абонентской телефонной линии. Существующие технологии xDSL разработаны для достижения определенных целей и удовлетворения определенных нужд рынка. Некоторые технологии xDSL являются оригинальными разработками, другие представляют собой просто теоретические модели, в то время как третьи уже стали широко используемыми стандартами. Основным различием данных технологий являются методы модуляции, используемые для кодирования данных.
DSL представляет собой набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию. Для того, чтобы понять данные технологии и определить области их практического применения, следует понять, чем эти технологии различаются. Прежде всего, всегда следует держать в уме соотношение между расстоянием, на которое передается сигнал, и скоростью передачи данных, а также разницу в скоростях передачи "нисходящего" (от сети к пользователю) и "восходящего" (от пользователя в сеть) потока данных.
DSL объединяет под своей крышей следующие технологии:
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия)
Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием "постоянно установленного соединения" (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, доступа к локальным сетям (ЛВС) и т.п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные со скоростью 1,54 Мбит/с на расстояние до 5,5 км по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6 - 8 Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5 км по проводам диаметром 0,5 мм.
R-ADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения)
Технология R-ADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии R-ADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или по сигналу, поступающему от станции.
ADSL Lite
ADSL Lite представляет собой низкоскоростной (относительно, конечно же) вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость "нисходящего" потока данных до 1 Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных до 512 Кбит/с. Технология ADSL Lite позволяет передавать данные по более длинным линиям, чем ADSL, более проста в установке и имеет меньшую стоимость, что обеспечивает ее привлекательность для массового пользователя.
IDSL (ISDN Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия IDSN)
Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных. Несмотря на то, что IDSL также как и ISDN использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является "постоянно включенной" (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.
HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (1,544 Мбит/с по двум парам проводов и 2,048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. (Линии Т1 используются в Северной Америке и обеспечивают скорость передачи данных 1,544 Мбит/с, а линии Е1 используются в Европе и обеспечивают скорость передачи данных 2,048 Мбит/с.) Хотя расстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка 3,5 - 4,5 км), меньше, чем при использовании технологии ADSL, для недорогого, но эффективного, увеличения длины линии HDSL телефонные компании могут установить специальные повторители. Использование для организации линии HDSL двух или трех витых пар телефонных проводов делает эту систему идеальным решением для соединения УАТС, серверов Интернет, локальных сетей и т.п. Технология HDSL II является логическим результатом развития технологии HDSL. Данная технология обеспечивает характеристики, аналогичные технологии HDSL, но при этом использует только одну пару проводов.
SDSL (Single Line Digital Subscriber Line - однолинейная цифровая абонентская линия)
Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле технология SDSL является предшественником технологии HDSL II.
VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.
Технологии DSL, позволяющие передавать голос, данные и видеосигнал по существующей кабельной сети, состоящей из витых пар телефонных проводов, наилучшим образом отражают потребность пользователей в высокоскоростных системах передачи.
Во-первых, технологии DSL обеспечивают высокую скорость передачи данных. Различные варианты технологий DSL обеспечивают различную скорость передачи данных, но в любом случае эта скорость гораздо выше скорости самого быстрого аналогового модема.
Во-вторых, технологии DSL оставляют вам возможность пользоваться обычной телефонной связью, несмотря на то, что используют для своей работы абонентскую телефонную линию. Используя технологии DSL вам больше не надо беспокоиться о том, что вы не получите вовремя важное известие, или о том, что для обычного телефонного звонка вам прежде потребуется выйти из сети Интернет.
И, наконец, линия DSL всегда работает. Соединение всегда установлено, и вам больше не надо набирать телефонный номер и ждать установки соединения, каждый раз, когда вы хотите подключиться. Не придется больше беспокоиться о том, что в сети произойдет случайное разъединение, и вы потеряете связь именно в тот момент, когда загружаете из сети данные, которые вам просто жизненно необходимы. Электронную почту вы будет получать в момент поступления, а не тогда, когда решите ее проверить. В общем, линия будет работать всегда, а вы будете всегда на линии.
DSL расшифровывается как Digital Subscriber Line (цифровая абонентская линия). DSL является достаточно новой технологией, позволяющей значительно расширить полосу пропускания старых медных телефонных линий, соединяющих телефонные станции с индивидуальными абонентами. Любой абонент, пользующийся в настоящий момент обычной телефонной связью, имеет возможность с помощью технологии DSL значительно увеличить скорость своего соединения, например, с сетью Интернет. Следует помнить, что для организации линии DSL используются именно существующие телефонные линии; данная технология тем и хороша, что не требует прокладывания дополнительных телефонных кабелей. В результате вы получаете круглосуточный доступ в сеть Интернет с сохранением нормальной работы обычной телефонной связи. Благодаря многообразию технологий DSL пользователь может выбрать подходящую именно ему скорость передачи данных - от 32 Кбит/с до более чем 50 Мбит/с. Данные технологии позволяют также использовать обычную телефонную линию для таких широкополосных систем, как видео по запросу или дистанционное обучение. Современные технологии DSL приносят возможность организации высокоскоростного доступа в Интернет в каждый дом или на каждое предприятие среднего и малого бизнеса, превращая обычные телефонные кабели в высокоскоростные цифровые каналы. Причем скорость передачи данных зависит только от качества и протяженности линии, соединяющих пользователя и провайдера. При этом провайдеры обычно дают возможность пользователю самому выбрать скорость передачи, наиболее соответствующую его индивидуальным потребностям.
Как работает DSL?
Телефонный аппарат, установленный у вас дома или в офисе, соединяется с оборудованием телефонной станции с помощью витой пары медных проводов. Традиционная телефонная связь предназначена для обычных телефонных разговоров с другими абонентами телефонной сети. При этом по сети передаются аналоговые сигналы. Телефонный аппарат воспринимает акустические колебания (являющиеся естественным аналоговым сигналом) и преобразует их в электрический сигнал, амплитуда и частота которого постоянно изменяется. Так как вся работа телефонной сети построена на передаче аналоговых сигналов, проще всего, конечно же, использовать для передачи информации между абонентами или абонентом и провайдером именно такой метод. Именно поэтому используется модем, который позволяет демодулировать аналоговый сигнал и превратить его в последовательность нулей и единиц цифровой информации, воспринимаемой компьютером.
При передаче аналоговых сигналов используется только небольшая часть полосы пропускания витой пары медных телефонных проводов; при этом максимальная скорость передачи, которая может быть достигнута с помощью обычного модема, составляет около 56 Кбит/с. DSL представляет собой технологию, которая исключает необходимость преобразования сигнала из аналоговой формы в цифровую форму и наоборот. Цифровые данные передаются на ваш компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии. При этом существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов.
Краткое описание различных типов технологий DSL
DSL представляет собой набор различных технологий, позволяющих организовать цифровую абонентскую линию. Для того, чтобы понять данные технологии и определить области их практического применения, следует понять, чем эти технологии различаются. Прежде всего, всегда следует держать в уме соотношение между расстоянием, на которое передается сигнал, и скоростью передачи данных, а также разницу в скоростях передачи "нисходящего" (от сети к пользователю) и "восходящего" (от пользователя в сеть) потока данных.
DSL объединяет в себе следующие технологии:
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - асимметричная цифровая абонентская линия)
Данная технология является асимметричной, то есть скорость передачи данных от сети к пользователю значительно выше, чем скорость передачи данных от пользователя в сеть. Такая асимметрия, в сочетании с состоянием "постоянно установленного соединения" (когда исключается необходимость каждый раз набирать телефонный номер и ждать установки соединения), делает технологию ADSL идеальной для организации доступа в сеть Интернет, доступа к локальным сетям (ЛВС) и т.п. При организации таких соединений пользователи обычно получают гораздо больший объем информации, чем передают. Технология ADSL обеспечивает скорость "нисходящего" потока данных в пределах от 1,5 Мбит/с до 8 Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных от 640 Кбит/с до 1,5 Мбит/с. ADSL позволяет передавать данные со скоростью 1,54 Мбит/с на расстояние до 5,5 км по одной витой паре проводов. Скорость передачи порядка 6 - 8 Мбит/с может быть достигнута при передаче данных на расстояние не более 3,5 км по проводам диаметром 0,5 мм.
RADSL (Rate-Adaptive Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия с адаптацией скорости соединения)
Технология RADSL обеспечивает такую же скорость передачи данных, что и технология ADSL, но при этом позволяет адаптировать скорость передачи к протяженности и состоянию используемой витой пары проводов. При использовании технологии RADSL соединение на разных телефонных линиях будет иметь разную скорость передачи данных. Скорость передачи данных может выбираться при синхронизации линии, во время соединения или по сигналу, поступающему от станции.
Технология RADSL призвана обеспечить гибкость в предоставлении провайдерами услуг пользователям. Данная технология обеспечивает автоматическую подстройку скорости передачи данных по линии, которая базируется на проведении серии начальных тестов, позволяющих определить максимально возможную скорость передачи данных по конкретной телефонной линии. Скорость передачи данных при использовании технологии ADSL зависит от многих условий., и в первую очередь от длины абонентской линии и типа применяемых кабелей. Как правило длина абонентских линий (т.е. расстояние от телефонной станции до абонента) может различаться в достаточно широких пределах, причём на длине абонентской линии часто используются кабели с проводниками различного сечения. Поэтому электрические характеристики абонентских линий ( и в первую очередь их затухание) могут иметь значительный разброс. Даже такой фактор, как изменение температуры кабеля, может влиять на допустимую скорость передачи данных , с которой может осуществляться передача по определенной телефонной линии. Так как RADSL позволяет автоматически получить максимально возможную скорость передачи данных по каждой конкретной линии, то нет необходимости в трудоёмкой ручной настройки линии ADSL.
В принципе под RADSL понимается любой xDSL-модем, имеющий функцию автоматической подстройки скорости соединения. Такой модем может автоматически настраивать скорость передачи в соответствии с электрическими параметрами линии. Если модем подключается к протяженной линии, он автоматически понижает скорость передачи данных, обеспечивая установку соединения с наивысшей возможной скоростью передачи данных. Благодаря своей адаптивности технология RADSL устраняет большое количество проблем, которые могут возникнуть при использовании DSL.
Основными преимуществами RADSL являются:
- Снижение трудозатрат на проверку абонентской линии.
- Минимизация затрат на обслуживание.
- Одна технология может использоваться во многих областях.
- Упрощение ввода системы в действие.
- Адаптация скорости передачи данных к изменению электрических характеристик абонентской линии.
ADSL Lite представляет собой низкоскоростной (относительно, конечно же) вариант технологии ADSL, обеспечивающий скорость "нисходящего" потока данных до 1 Мбит/с и скорость "восходящего" потока данных до 512 Кбит/с. Технология ADSL Lite позволяет передавать данные по более длинным линиям, чем ADSL, более проста в установке и имеет меньшую стоимость, что обеспечивает ее привлекательность для массового пользователя.
IDSL (ISDN Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия IDSN)
Технология IDSL обеспечивает полностью дуплексную передачу данных на скорости до 144 Кбит/с. В отличие от ADSL возможности IDSL ограничиваются только передачей данных. Несмотря на то, что IDSL также как и ISDN использует модуляцию 2B1Q, между ними имеется ряд отличий. В отличие от ISDN линия IDSL является некоммутируемой линией, не приводящей к увеличению нагрузки на коммутационное оборудование провайдера. Также линия IDSL является "постоянно включенной" (как и любая линия, организованная с использованием технологии DSL), в то время как ISDN требует установки соединения.
HDSL (High Bit-Rate Digital Subscriber Line - высокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология HDSL предусматривает организацию симметричной линии передачи данных, то есть скорости передачи данных от пользователя в сеть и из сети к пользователю равны. Благодаря скорости передачи (1,544 Мбит/с по двум парам проводов и 2,048 Мбит/с по трем парам проводов) телекоммуникационные компании используют технологию HDSL в качестве альтернативы линиям T1/E1. (Линии Т1 используются в Северной Америке и обеспечивают скорость передачи данных 1,544 Мбит/с, а линии Е1 используются в Европе и обеспечивают скорость передачи данных 2,048 Мбит/с.) Хотя расстояние, на которое система HDSL передает данные (а это порядка 3,5 - 4,5 км), меньше, чем при использовании технологии ADSL, для недорогого, но эффективного, увеличения длины линии HDSL телефонные компании могут установить специальные повторители. Использование для организации линии HDSL двух или трех витых пар телефонных проводов делает эту систему идеальным решением для соединения УАТС, серверов Интернет, локальных сетей и т.п. Технология HDSL II является логическим результатом развития технологии HDSL. Данная технология обеспечивает характеристики, аналогичные технологии HDSL, но при этом использует только одну пару проводов.
SDSL (Single Line Digital Subscriber Line - однолинейная цифровая абонентская линия)
Также как и технология HDSL, технология SDSL обеспечивает симметричную передачу данных со скоростями, соответствующими скоростям линии Т1/Е1, но при этом технология SDSL имеет два важных отличия. Во-первых, используется только одна витая пара проводов, а во-вторых, максимальное расстояние передачи ограничено 3 км. В пределах этого расстояния технология SDSL обеспечивает, например, работу системы организации видеоконференций, когда требуется поддерживать одинаковые потоки передачи данных в оба направления. В определенном смысле технология SDSL является предшественником технологии HDSL II.
VDSL (Very High Bit-Rate Digital Subscriber Line - сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология VDSL является наиболее "быстрой" технологией xDSL. Она обеспечивает скорость передачи данных "нисходящего" потока в пределах от 13 до 52 Мбит/с, а скорость передачи данных "восходящего" потока в пределах от 1,5 до 2,3 Мбит/с, причем по одной витой паре телефонных проводов. Технология VDSL может рассматриваться как экономически эффективная альтернатива прокладыванию волоконно-оптического кабеля до конечного пользователя. Однако, максимальное расстояние передачи данных для этой технологии составляет от 300 метров до 1300 метров. То есть, либо длина абонентской линии не должна превышать данного значения, либо оптико-волоконный кабель должен быть подведен поближе к пользователю (например, заведен в здание, в котором находится много потенциальных пользователей). Технология VDSL может использоваться с теми же целями, что и ADSL; кроме того, она может использоваться для передачи сигналов телевидения высокой четкости (HDTV), видео по запросу и т.п.
Технологии DSL, позволяющие передавать голос, данные и видеосигнал по существующей кабельной сети, состоящей из витых пар телефонных проводов, наилучшим образом отражают потребность пользователей в высокоскоростных системах передачи.
SHDSL - Simmetric High Speed Digital Subscriber Line (симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия)
Технология SHDSL обеспечивает симметричную дуплексную передачу информации на скоростях от 192 Kб/с до 2,32 Мб/с по обычной двухпроводной медной линии связи. Для увеличения скорости и дальности связи используется две пары провода.
Технология использует стандарт 16-уровневого линейного кодирования TC-PAM, спектрально совместимый с другими технологиями передачи данных — обычной телефонной связью, ISDN, ADSL, VDSL и HDSL. Использование системы кодирования TC-PAM и смещения частот для нисходящего и восходящего трафика позволило наиболее оптимальным образом использовать всю полосу частот для передачи трафика.
В отличие от ADSL, пользователь SHDSL-системы не нуждается в POTS/ISDN-сплитере, разделяющем информацию от аналоговых телефонов, поскольку голосовой сигнал сегментируется таким же образом, как и сигнал данных и передается как ATM-пакет и повторно собран на другом конце.
Основное преимущество SHDSL-решения заключается в том, что SHDSL-устройства могут использоваться совместно с ADSL-устройствами, тогда как ни одна технология xDSL не совместима с другой xDSL.
Для организации доступа по SHDSL технологии необходимо выделение прямого провода (физической двухпроводной линии). Хотя SHDSL не позволяет сохранить телефонный канал, новая Voice-over-DSL техника может быть использована для передачи оцифрованного голоса. Скорость доступа при подключении по SHDSL определяется техническими характеристиками, протяжённостью конкретной линии связи, соединяющей пользователя и провайдера, и конкретной маркой SHDSL модема.
Телефонная линия с ее элементами [ 5 ] ограничивает скорость передачи , поэтому требуется канал, позволяющий обход телефонных цепей и в то же время, использующий физическую абонентскую линию.
Поэтому была предпринята разработка достаточно недорогой высокоскоростной цифровой технологии передачи данных по простому телефонному кабелю (включая витую пару), DSL ( Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия ) [ 10 ] , [ 27 ] , [ 30 ] , [ 93 ] .
Ключевые преимущества технологий xDSL:
- использование существующих абонентских линий;
- значительное увеличение скорости передачи данных по медной паре телефонных проводов без необходимости их модернизации;
- передача по этой единственной АЛ всего разнообразного трафика массового пользователя — от традиционного телефонного разговора до доступа в Internet;
- передача всего трафика данных пользователя (включая и трафик Internet) в обход коммутируемых сетей ТФОП или ISDN непосредственно в транспортную сеть передачи данных;
- набор технологий DSL обеспечивает скорость передачи данных от 32 Кбит/с до 50 Мбит/с , так что пользователь может сделать выбор в зависимости от собственных потребностей;
- как средство передачи данных оборудование xDSL занимает промежуточное положение между дешевыми аналоговыми модемами и дорогими выделенными линиями Т1 или Е1. Высокие скорости передачи при сравнительно небольших затратах делают технологии хDSL практически идеальным средством передачи данных для представителей малого и среднего бизнеса;
- цифровые данные передаются на компьютер именно как цифровые данные, что позволяет использовать гораздо более широкую полосу частот телефонной линии;
- существует возможность одновременно использовать и аналоговую телефонную связь, и цифровую высокоскоростную передачу данных по одной и той же линии, разделяя спектры этих сигналов. Использование DSL позволяет разговаривать по телефону, не отключаясь от Internet.
Эти преимущества определили технологии xDSL в качестве самого эффективного средства широкополосного доступа к сетевым услугам.
В таблице 5.1 приведены некоторые из распространенных технологий xDSL и их основные характеристики.
Как можно заметить из предыдущего списка xDSL и таблицы, большинство xDSL преследует различные цели. Множество вариантов существуют, потому что есть определенное разделение потребностей пользователей, требований к скоростям, и готовность заплатить за реализацию этих требований.
Асимметричные множества xDSL обычно используются для связи в Интернет и обеспечивают цены, ориентированные на квартирный сектор. Симметричная xDSL востребована в коммерческом секторе и применяется там, где требуются рабочие характеристики, подобные специализированным каналам точка-точка , или для высокоскоростных служб.
ADSL ( Asymmetric Digital Subscriber Line — асимметричная цифровая абонентская линия ): вариант DSL , позволяющий передавать данные от станции пользователю (направление "вниз") со скоростью до 8,192 Мбит/с, а от пользователя к станции (направление "вверх") — со скоростью до 800 Кбит/с. ADSL применяет этот метод, потому что большинство приложений Интернета принимает "вниз" намного больше информации чем передают. Другая версия ADSL – это цифровая абонентская линия с Адаптацией Скорости ( RADSL – Rate Adaptive DSL ). Это – популярный вариант ADSL , который, позволяет модему корректировать скорость подключения, зависящего длины и качества линии.
ADSL G.lite — вариант ADSL , имеющий как асимметричный режим передачи с пропускной способностью со скоростью до 512 Кбит/с от пользователя к сети и до 1,536 Мбит/с от сети к пользователю. Эта технология часто называется как ADSL без разделителя (splitterless ADSL). Технология обеспечивает характеристики ADSL с уменьшенной скоростью передачи, поддерживающей аналоговую телефонию. G.Lite более проста в подключении, так как не требует подключения разделителя. Она часто имеет меньшую стоимость для клиента.
HDSL (High Speed Digital Subscriber Line ) — высокоскоростная цифровая абонентская линия ): вариант хDSL с более высокой скоростью передачи, который позволяет организовать передачу со скоростью более 1,5 4Мбит/с (стандарт США Т1) или более 2 Мбит/с (европейский стандарт Е1). HDSL в обоих направлениях получает и передает данные на одной и той же скорости, но это требует двух выделенных абонентских линий. Эти линии выделяются отдельно от нормальных абонентских линий. Четырехпроводная линия HDSL часто используется, как альтернатива линии оборудованной ИКМ-30 для некоторых видов коммерческой деятельности и абонентов, применяющих высокоскоростной обмен данными . Установка HDSL обычно дешевле установки аппаратуры ИКМ-30.
HDSL-2 (High Speed Digital Subscriber Line ) - высокоскоростная цифровая абонентская линия 2, использует методику модуляции, называемую амплитудно-импульсной модуляцией 16 (PAM16), которая позволяет скорость передачи до 2 Мбит/с в каждом направлении по единственной паре проводов. Двухпроводный HDSL теперь может применяться квартирными абонентами, которым необходима одинаковая скорость в обоих направлениях.
SHDSL (Simple High Digital Subscriber Line ) стандарт ITU , разработанный, чтобы заменить или улучшить много существующих технологий цифровой абонентской линии в один стандарт, чтобы улучшить способности к взаимодействию и упростить обслуживание. SHDSL – обеспечивает симметричную передачу различного рода данных от 192 Кбит/с до 2.3 Мбит/с . Главным образом она используется для пользователей офисного класса, SHDSL , как ожидается, заменит SDSL .
VDSL ( Very High Speed Digital Subscriber Line — сверхвысокоскоростная цифровая абонентская линия ) — технология хDSL, обеспечивающая чрезвычайно быструю передачу данных. VDSL включает:
- асимметричную передачу (к пользователю до 52 Мбит/с и 16Мбит от пользователя)
- симметричную версию (100 Мбит/с в обе стороны VDSL -2).
VDSL предоставляет высокие скорости обмена, при более коротком расстоянии по стандартному медному проводу. Поэтому, максимальная скорость VDSL технологии будет вероятно предоставляться в пределах сетей поставщика услуг.
SDSL (Simple Digital Subscriber Line ) — симметричная цифровая абонентская линия , работающая по одной паре. Она похожа HDSL , при этом типе обмена данные передаются и получаются на одной и той же скорости. Так как в предыдущем случае SDSL модемы требуют, чтобы линия передачи данных была отделена от телефонной линии. Но высокая скорость достигается с помощью одной линии вместо этих двух линий, необходимых в HDSL . SDSL - также официальное название стандарта передачи данных европейского Телекоммуникационного Института Стандартов ( ETSI - European Telecomminication Standards Institute) -, основанного на HDSL -2. Как ожидается, согласно этому стандарту будет обеспечена скорость, приема и передачи до 2 Мбит/с . Этот стандарт обеспечивает передачу речи и услуг цифровой сети интегрального обслуживания без использования аналоговых разделителей.
MSDSL ( Multirate Symmetric DSL ). Мультискоростная Симметричная цифровая абонентская линия - это - симметричная цифровая абонентская линия , которая может работать, более чем на одной скорости передачи. Поставщик услуг устанавливает скорость передачи , обычно в соответствии с ценой и гарантированным уровнем обслуживания.
IDSL (цифровая абонентская линия ISDN ) — недорогая и испытанная технология, использующая чипы цифровой абонентской линии основного доступа BRI ISDN и обеспечивающая абонентский доступ со скоростью до 128 Кбит/с .
Асимметричные множества xDSL обычно используются для связи в Интернет и обеспечивают цены, ориентированные на квартирный сектор. Симметричная xDSL востребована в коммерческом секторе и применяется там, где требуются рабочие характеристики, подобные специализированным каналам точка-точка , или для высокоскоростных служб.
Следует отметить, что расстояние, на которое данные должны перемещаться, несколько снижает скорость загрузки и загрузки. Современный ADSL может обрабатывать 24 Мбит / с на 2-километровом участке провода. Однако, когда провод имеет длину более 2 километров (или что-то большее, чем 1,25 мили), передача данных уменьшается. Именно из-за этого, в то время как ADSL может иметь большую скорость загрузки, чем дальше человек от поставщика услуг, тем меньше вероятность того, что он получит. Поэтому поставщики услуг склонны рекламировать низкий бал, но потребитель может получить больше. Все зависит от расстояния, которое должна пройти информация по медным проводам.
DSL разделяет частоты, используемые в одиночной телефонной линии, на две основные полосы. Высокочастотный диапазон используется для отправки данных ISP, а низкочастотная полоса используется для отправки речевых данных. Благодаря этой технологии мы можем наслаждаться доступом в Интернет, одновременно пользуясь телефоном. DSL можно легко установить и работать вместе с любым существующим оборудованием для вашей стандартной телефонной линии.
Обычный DSL
Naked DSL
В naked DSL клиенты не обязаны иметь существующую стационарную связь, имеющую доступ к Интернету. Это позволяет клиентам отказаться от дополнительных сборов, связанных с стационарными телефонами, и переключиться в первую очередь на их план сотового телефона. Было много споров по поводу naked DSL, но неизбежно, многие провайдеры телефонов были вынуждены предложить его в рамках своих упакованных планов.
Настройка DSL
DSL-модем, DSLAM и компьютер должны быть синхронизированы друг с другом, чтобы служба DSL работала должным образом. Процесс синхронизации выглядит следующим образом:
- Когда модем DSL включен, он проходит самотестирование.
- Затем DSL-модем проверяет свое соединение с компьютером через порт Ethernet или USB.
- Затем DSL-модем пытается синхронизировать с DSLAM.
Процесс синхронизации обычно длится несколько секунд. В модемах DSL есть индикатор, обозначенный как DSL или LINK. Если процесс синхронизации будет успешным, зеленый индикатор останется включенным.
Технологии DSL
Было много версий DSL, поскольку за эти годы это было многократно обновлено. Ниже приведен полный список версий и типов DSL, которые стали доступны для общественности.
Цифровая абонентская линия ISDN
Цифровая абонентская линия ISDN была одной из первых форм DSL и использовала технологию, известную как ISDN для передачи сигналов.
Цифровая абонентская линия с высокой скоростью передачи данных
Цифровая абонентская линия с высокой скоростью передачи данных была первым устройством DSL, которое использовало витые медные кабели для передачи сигналов в высокочастотном спектре.
Симметричная цифровая абонентская линия
В Symmetric Digital Subscriber Line одинаковое количество данных загружается и загружается в любой момент времени.
Симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия
Симметричная высокоскоростная цифровая абонентская линия была создана для более быстрой замены Symmetric Digital Subscriber Line.
Асимметричная цифровая абонентская линия
В Асимметричной цифровой абонентской линии загружается больше информации, чем загружается в любой момент времени.
Асимметричная цифровая абонентская линия 2
Асимметричная цифровая абонентская линия 2 обеспечивала качество, которого не хватало предшественнику.
Асимметричная цифровая абонентская линия 2 Plus
Асимметричная цифровая абонентская линия 2 Plus увеличила скорость передачи данных DSL на 200%.
Асимметричная цифровая абонентская линия Plus Plus
Асимметричная цифровая абонентская линия Plus Plus была создана в Японии и увеличила скорость передачи данных DSL до 50 мегабит в секунду и увеличила спектр, используемый для 3,75 мегагерц.
Адаптивная цифровая абонентская линия
Адаптивная цифровая абонентская линия используется для снижения скорости при увеличении диапазона и производительности сигнала.
Высокоскоростная цифровая абонентская линия
Высокоскоростная цифровая абонентская линия была просто более быстрой версией предыдущих моделей.
Высокоскоростная цифровая абонентская линия 2
Высокоскоростная цифровая абонентская линия 2 была изобретена для замены уже увеличенных скоростей высокоскоростной цифровой абонентской линии.
Etherloop
Uni-DSL
Гигабитная цифровая абонентская линия
Гигабитная цифровая абонентская линия предлагает скорости, которые раньше никогда не видели в сообществе DSL, способных передавать данные со скоростью примерно 128 Мбит / с.
Универсальная цифровая абонентская линия с высокой скоростью передачи данных
ADSL (асинхронный DSL)
IDSL (ISDN через DSL)
IDSL (ISDN через DSL) является стандартом 144Kb для DSL. IDSL используется, когда другие типы DSL недоступны. IDSL работает медленно и относительно дорого, но иногда это может быть наилучшим вариантом.
RADSL (адаптируемая скорость DSL)
SDSL (симметричный DSL)
VDSL (очень высокая скорость передачи DSL)
DSL Lite
G.SHDSL (однопарная высокоскоростная DSL)
Европейцы относятся к G.SHDSL как «SDSL», вызывая путаницу с существующим оборудованием SDSL.
DSL-фильтры
В большинстве домов есть две пары проводов от местной телефонной компании. Если в доме используется только одна телефонная линия, DSL можно установить на вторую пару.
Если в доме используются обе телефонные линии, DSL должен использовать одну проводную пару с голосовым трафиком. Это делается с использованием фильтра DSL.
Читайте также: